in vitroとin vivoを組み合わせた分裂酵母細胞質分裂のメカニズム解明

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26712010
• Research Institution: Kobe University
• Principal Investigator: 柏崎 隼 神戸大学, 研究基盤センター, 助教 (70570654)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 収縮環

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、細胞を物理的に二分する細胞質分裂のメカニズムについて、in vivoライブイメージングとin vitro再構成系の両方を駆使して包括的かつ詳細に明らかにすることを目的とする。
平成２９年度は分裂酵母のゴーストを用いた収縮環の収縮機構について、これまで成功している収縮環の単離に焦点を絞り、収縮環の構成因子や微細構造の解析を行った。効率的に収縮環を単離するため、単離方法を改良した。臨界点乾燥法や急速凍結レプリカ法による微細構造解析を進めている。グリッド付のカバーグラスを用いることで、蛍光顕微鏡で観察した場所を電子顕微鏡でも観察する光学-電子相関顕微鏡法による単離収縮環の観察について検討した。また、収縮環中のミオシン分子の配向を超解像顕微鏡により明らかにするため、光活性型の蛍光タンパク質を用い、配向がわかるように遺伝子工学的に改変したミオシンを発現する分裂酵母株を作製し、超解像顕微鏡観察を行った。
細胞質分裂において、隔壁形成に重要な役割を担う細胞内小胞輸送に関わる因子の変異株についての解析も行った。この変異株では細胞形態に異常がみられるが、エンドサイトーシスやエキソサイトーシス関連因子の局在を調べたところ、細胞膜タンパク質のリサイクリング経路に異常がみられることがわかった。細胞質分裂にも異常がみられるが、細胞膜タンパク質のリサイクリング経路と細胞質分裂の関係についてさらに解析を進めている。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

収縮環単離法の改良に想定以上の時間がかかっているほか、研究機関の変更、その他の業務、家庭環境などの理由で遅れが生じている。

Strategy for Future Research Activity

蛍光顕微鏡システムの改良を行ったため、これを用いて研究成果をあげたい。また、超解像顕微鏡観察や微細構造解析については他の研究機関・研究者の協力を得ながら進めていく。

Expenditure Plan for Carryover Budget

30年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Presentation] 分裂酵母の収縮環と細胞質分裂について (2018)
  • Author(s): 柏崎 隼
  • Organizer: 酵母研究若手の会第４回研究会
• [Presentation] Sculpting the ring to make a cut: contractile ring structure and mechanism of cell division (2017)
  • Author(s): Mishra, M., Swulius, M.T., Nguyen., L.T., Aiech, S., Kashiwazaki, J., Srinivasan, R., Balasubramanian, M.K., Mabuchi, I., Jensen, G
  • Organizer: 第69回日本細胞生物学会大会